| 研究課題/領域番号 |
21K19927
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
岡 浩太郎 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (10276412)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 歯髄幹細胞 / ケラチノサイト / 痛み緩和 / バイオイメージング / オキシトシン / 歯髄幹細胞分化 / ケラチノサイトと神経細胞の共培養 / 末梢での痛み緩和メカニズムの解明 / ATP / オートクライン / 間葉系幹細胞 / 神経分化誘導 / アストロサイト / カルシウムイメージング / 神経細胞順化培地 / 再生医療 / 痛み緩和のメカニズム / 細胞外ATPイメージング / Caイメージング / ヒト末梢神経系 / 後根神経節 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒト歯髄幹細胞から末梢神経を分化誘導し、その神経細胞とヒト皮膚の主要な細胞であるケラチノサイトを共培養することにより、全てヒトの細胞による末梢神経系in vitroモデルを構築することを目指す。この構築したモデル系に細胞応答を調べるカルシウムイメージング法や細胞間のシグナル伝達を可視化する技術を利用し、痛みシグナルの伝達とその緩和を定量的に評価する。最終的には慢性的な痛みや痒みのヒト末梢モデル系を提供するとともに、様々な国で昔から言われている皮膚を撫でることにより痛みが緩和するメカニズムについて末梢レベルで生理学として説明できないかを検討する。
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| 研究成果の概要 |
この研究ではヒト末梢神経系、具体的には皮膚の主要な細胞であるケラチノサイトとそれが受けたシグナルを中枢に送る末梢神経細胞を人工的に再構成することにより、ヒトの末梢での痛み刺激の伝達過程とその緩和について明らかにすることを目指した。ヒトケラチノサイトは容易に入手可能であることから、ヒト歯髄幹細胞から末梢神経細胞を誘導することをまず試み、分化誘導条件について検討したところ、ヒト末梢系と考えられる特徴を有した神経細胞を誘導することに成功した。またこれと並行して、ヒトケラチノサイトとラット後根神経節(DRG)神経細胞の共培養を行い、オキシトシンが痛みシグナル伝達を緩和することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
痛みのシグナルが皮膚から中枢に伝わることは、危険を知らせる重要な情報伝達である。一方で慢性的な痛みが中枢に常に伝達されることは、QOLの観点からも適切ではない。この研究では全てヒトの細胞による末梢神経系（ケラチノサイトと感覚神経細胞）を構築し、痛みの刺激が末梢で緩和されるメカニズムを明らかにすることを試みた。ヒト歯髄にある肝細胞から末梢神経系を分化誘導することに成功したこととから、オールヒト細胞による末梢神経系の再構築へ目処がたった。また並行して進めたヒトケラチノサイトとラット感覚神経細胞の共培養系の実験から、末梢組織によるオキシトシンによる痛み伝達の緩和を見出した。
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